KR102635739B1 - Washing machine with a process for reducing washing cycle time - Google Patents
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Abstract
본 발명은 삶음 세탁시 세탁수를 신속히 가열하여 세탁 시간을 단축할 수 있는 세탁기에 관한 것으로, 본 실시예는 내부로 급수되는 물을 가열하여 세탁 행정이 이루어지는 세탁기에 있어서, 내부에 수용공간을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛 내부에 설치되는 저수조와, 상기 저수조 내부에 회전가능하게 배치되는 세탁조와, 상기 저수조의 하측 공간에서 상기 저수조와 상기 세탁조 사이에 설치되는 발열 장치와, 급수, 가열, 세탁 및 배수로 이루어지는 세탁 과정을 제어하는 제어모듈을 포함하고, 상기 제어모듈은, 상기 발열 장치가 잠기는 것을 감지하여 급수되는 물을 가열하도록 상기 발열 장치의 구동을 제어한다.The present invention relates to a washing machine that can shorten the washing time by quickly heating the wash water during boiling washing. This embodiment is a washing machine in which the washing process is performed by heating the water supplied to the inside, and a receiving space is formed inside the washing machine. a cabinet, a water storage tank installed inside the cabinet, a washing tank rotatably disposed inside the water storage tank, a heating device installed between the water storage tank and the washing tank in a space below the water tank, and water supply, heating, washing and It includes a control module that controls a washing process involving drainage, and the control module detects that the heating device is submerged and controls the operation of the heating device to heat the supplied water.
Description
본 발명은 세탁기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 삶음 세탁시 세탁수를 신속히 가열하여 세탁 시간을 단축할 수 있는 세탁기에 관한 것이다.The present invention relates to a washing machine, and more specifically, to a washing machine that can shorten washing time by quickly heating wash water during boiling washing.
일반적으로 의류 관리기에는 세탁기, 건조기, 리프레셔(Refresher) 등이 있으며, 세탁기는 크게 판형의 펄세이터를 회전시킴에 따라 발생되는 수류에 의해 세탁하는 방식의 펄세이터형 세탁기와, 눕혀진 드럼을 회전시킴에 따라 드럼 내부로 공급되는 세탁수와 세탁물의 낙차와 마찰력을 이용하여 세탁하는 방식의 드럼 세탁기로 구분된다. In general, clothes care machines include washing machines, dryers, refreshers, etc. Washing machines are largely pulsator-type washing machines that wash by water currents generated by rotating a plate-shaped pulsator and rotating a drum that is laid down. Depending on the type, it is classified into a drum washing machine that uses the washing water supplied into the drum and the drop and friction of the laundry.
이 중, 드럼 세탁기는 펄세이터형 세탁기에 비해 엉킴이 적으며 세탁 행정시 소요되는 세탁수와 세제의 양이 적어 사용자의 수요가 급격히 늘어나는 추세이다. 이러한 드럼 세탁기는 외형을 이루는 캐비닛 내부 공간에 저수조(터브)가 설치되며, 저수조 내부에는 세탁조(드럼)가 회전 가능하게 설치된다. Among these, drum washing machines have fewer tangles than pulsator-type washing machines, and the amount of washing water and detergent required during the washing process is small, so user demand is rapidly increasing. In this type of drum washing machine, a water tank (tub) is installed in the interior space of the cabinet forming the exterior, and the washing tank (drum) is rotatably installed inside the water tank.
최근에는 저수조의 바닥면에는 세탁수를 가열하여 온수로 만들어주는 히터가 설치되어 세탁기 내부에서 자체적으로 온수를 생성하여 삶음 세탁이 가능하도록 하는 드럼 세탁기도 출시되고 있다. 세탁기에 설치되는 히터는 삶음 세탁, 스팀 세척 또는 살균을 위하여 세탁수를 끓이거나 증기를 발생하는 기능을 한다. 따라서, 냉수가 저수조 내부로 유입되더라도 히터가 작동하면서 삶음 세탁에 적정한 온도로 가열되므로, 별도로 온수가 배출되는 수도 꼭지와 연결할 필요가 없게 된다. Recently, a drum washing machine has been released that has a heater installed on the bottom of the water tank to heat the washing water and turn it into hot water, allowing boiling washing to be possible by generating hot water on its own inside the washing machine. The heater installed in the washing machine functions to boil washing water or generate steam for boiling washing, steam washing, or sterilization. Therefore, even if cold water flows into the water storage tank, the heater operates and heats to an appropriate temperature for boiling and washing, so there is no need to separately connect to a faucet through which hot water is discharged.
한편, 종래의 기술에 따른 삶음 세탁 행정은 도 1에 도시된 바와 같이, 급수, 가열, 세탁(헹굼) 및 배수 과정으로 이루어진다. 이때, 급수는 세탁수가 저수조 내의 설정된 수위에 도달할 때까지 이루어지고, 물이 완전히 채워진 상태에서 히터가 구동하여 채워진 물을 가열하며, 세탁수가 소정의 온도까지 가열된 후 세탁조가 구동하여 세탁 과정이 이루어진다. 세탁수의 수위와 온도는 별도로 구비되는 수위센서와 온도센서를 통하여 감지될 수 있다. Meanwhile, the boiling washing process according to the prior art consists of water supply, heating, washing (rinsing), and draining processes, as shown in FIG. 1. At this time, water is supplied until the washing water reaches the set water level in the water storage tank. When the water is completely filled, the heater is driven to heat the filled water, and after the washing water is heated to a predetermined temperature, the washing tank is started to start the washing process. It comes true. The water level and temperature of the washing water can be sensed through a separately provided water level sensor and temperature sensor.
이와 같이 종래의 일반적인 삶음 세탁 행정은 급수가 종료된 후 즉, 저수조 내에 세탁수가 설정 수위까지 채워진 후 가열 과정이 진행되므로, 급수 및 가열 시간에 의한 전체 세탁 행정 시간이 길어지는 단점이 있다. In this way, the conventional boiling washing process has the disadvantage of lengthening the entire washing process time due to the water supply and heating time because the heating process is performed after the water supply has ended, that is, after the washing water in the water tank is filled to the set level.
이를 방지하고자 소량의 세탁수를 1차로 공급하여 세탁수를 고온으로 가열한 후 저온 상태의 세탁수를 2차로 추가 공급하여 서로 혼합되도록 하는 방식의 세탁 행정을 갖는 세탁기도 제안되고 있다. 그러나 이러한 방식은 터브와 드럼이 고온으로 가열된 상태에서 저온의 세탁수와 접촉하는 경우 터브와 드럼의 열수축이 급격하게 발생하게 되므로, 터브나 드럼의 손상을 초래하는 문제가 있다. 또한, 이러한 방식은 세탁기 내부의 구성품이 열팽창 계수가 서로 다른 소재로 구성되거나 도금되는 경우 급격한 온도 변화에 따를 구성품의 손상을 초래할 수 있다. To prevent this, a washing machine has been proposed that has a washing cycle in which a small amount of wash water is supplied first, heated to a high temperature, and then low-temperature wash water is supplied secondarily so that they are mixed together. However, this method has the problem of causing damage to the tub or drum because rapid thermal contraction of the tub and drum occurs when the tub and drum are heated to a high temperature and come into contact with low-temperature wash water. Additionally, this method may cause damage to the components due to rapid temperature changes if the components inside the washing machine are made of materials or plated with different thermal expansion coefficients.
본 발명은 급수 중에 가열이 이루어지도록 하여 전체 세탁 행정 시간을 단축할 수 있는 세탁기를 제공하는 것을 과제로 한다. The object of the present invention is to provide a washing machine that can shorten the overall washing cycle time by enabling heating during water supply.
또한, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 세탁기 내부의 구성품을 손상하지 않으면서 세탁 행정 시간을 단축할 수 있는 세탁기를 제공하는 것을 과제로 한다.In addition, the present invention was proposed to solve the above problems, and its object is to provide a washing machine that can shorten the washing cycle time without damaging the components inside the washing machine.
또한, 본 발명은 수위 감지의 정확성을 향상시켜 오차에 의한 발열 장치(히터)의 손상을 방지할 수 있는 세탁 행정 시간을 단축하는 세탁기를 제공하는 것을 과제로 한다.In addition, the present invention aims to provide a washing machine that improves the accuracy of water level detection and shortens the washing cycle time to prevent damage to the heating device (heater) due to error.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 실시예는, 내부로 급수되는 물을 가열하여 세탁 행정이 이루어지는 세탁기에 있어서, 내부에 수용공간을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛 내부에 설치되는 저수조와, 상기 저수조 내부에 회전가능하게 배치되는 세탁조와, 상기 저수조의 하측 공간에서 상기 저수조와 상기 세탁조 사이에 설치되는 발열 장치와, 급수, 가열, 세탁 및 배수로 이루어지는 세탁 과정을 제어하는 제어모듈을 포함하고, 상기 제어모듈은, 상기 발열 장치가 잠기는 것을 감지하여 급수되는 물을 가열하도록 상기 발열 장치의 구동을 제어한다.This embodiment for solving the above problems is a washing machine in which a washing process is performed by heating water supplied to the inside, a cabinet forming an internal receiving space, a water storage tank installed inside the cabinet, and the water storage tank. It includes a washing tank rotatably disposed inside, a heating device installed between the water storage tank and the washing tank in a space below the water storage tank, and a control module for controlling a washing process consisting of water supply, heating, washing, and drainage, and the control module. The module detects that the heating device is submerged and controls the operation of the heating device to heat the supplied water.
또한, 상기 발열 장치는, 소정의 두께를 갖는 플레이트로서 외부 표면에 가열면을 형성하는 히팅 플레이트, 일 측으로 전극 패드를 제공하면서 상기 히팅 플레이트의 상기 가열면 반대면의 내부 표면에서 형성되는 발열 전극층, 일 측 단부가 상기 전극 패드에 연결되어 상기 발열 전극층에 전원을 공급하는 리드 전극, 상기 가열면이 노출되도록 상기 히팅 플레이트와 상기 리드 전극의 일부를 수용하여 보호하는 하우징, 상기 하우징에 장착되어 상기 저수조 내부에 채워지는 물의 수위를 감지하는 수위감지센서, 및, 상기 하우징의 측부에 결합되면서 상기 리드 전극과 상기 수위감지센서의 타 측 단부를 외부로 노출시키면서 고정하는 브라켓을 포함하여, 상기 저수조 내부에 채워지는 물에 잠길 때 구동되어 물을 가열하도록 구성될 수 있다.In addition, the heating device includes a heating plate having a predetermined thickness and forming a heating surface on the outer surface, a heating electrode layer provided on one side of the heating plate and an electrode pad formed on the inner surface of the heating plate on the opposite side of the heating surface, A lead electrode whose one end is connected to the electrode pad to supply power to the heating electrode layer, a housing that accommodates and protects a portion of the heating plate and the lead electrode so that the heating surface is exposed, and is mounted on the housing to the water reservoir. Inside the reservoir, including a water level sensor that detects the level of water filled inside, and a bracket that is coupled to the side of the housing and fixes the lead electrode and the other end of the water level sensor while exposing it to the outside. It may be configured to be driven to heat the water when immersed in the filled water.
또한, 상기 하우징은 상면 가장자리를 따라 수로를 형성하고, 상기 수로는 외측 단부에 관통 홀을 갖는 차단벽이 형성되어 외부 영역과 단절되도록 구성되며, 상기 수위감지센서는 상기 수로에 설치되어 상기 수로에 유입되는 물의 수위를 감지하도록 구성될 수 있다.In addition, the housing forms a waterway along the edge of the upper surface, and the waterway is configured to be cut off from the external area by forming a blocking wall with a through hole at an outer end, and the water level detection sensor is installed in the waterway and connected to the waterway. It may be configured to detect the level of incoming water.
또한, 상기 발열 장치가 설치되는 동일한 높이의 상기 저수조에 설치되어 상기 저수조 내부에 채워지는 물의 수위를 감지하는 수위감지센서를 더 포함하고, 상기 제어모듈은 상기 수위감지센서의 감지 신호에 따라 상기 저수조 내부에 채워지는 물을 가열하도록 상기 발열 장치의 구동을 제어할 수 있다.In addition, it further includes a water level sensor installed in the water tank at the same height as the heating device to detect the level of water filled in the water tank, and the control module controls the water tank according to the detection signal of the water level sensor. The operation of the heating device can be controlled to heat the water filled inside.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 발열 장치가 장착되는 위치 정보를 포함하고, 급수가 시작되어 상기 위치 정보를 근거로 하는 소정의 시간이 경과된 후 상기 저수조 내부에 채워지는 물을 가열하도록 상기 발열 장치의 구동을 제어할 수 있다.In addition, the control module includes location information where the heat generating device is mounted, and the heat generating device heats the water filled in the water storage tank after water supply starts and a predetermined time based on the location information has elapsed. The operation of can be controlled.
또한, 상기 제어모듈은, 상기 발열 장치의 구동에 늦지 않도록 상기 구동 모터의 구동을 제어하여, 상기 발열 장치에 의한 가열 소음이 상기 구동 모터에 의한 세탁 소음에 흡수되도록 상기 발열 장치와 상기 구동 모터를 제어할 수 있다.In addition, the control module controls the driving of the driving motor so as not to delay the driving of the heating device, and adjusts the heating device and the driving motor so that the heating noise caused by the heating device is absorbed into the washing noise caused by the driving motor. You can control it.
본 발명은 급수 중에 급수된 물을 가열하는 과정이 시작되도록 하여 가열에 소요되는 시간을 최소로 함으로써, 삶음 세탁을 위한 전체 행정시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of shortening the overall washing time for boiling laundry by minimizing the time required for heating by starting the process of heating the supplied water during water supply.
또한, 본 발명은 연속적으로 급수되는 물을 대상으로 가열 과정이 적용됨으로써, 열팽창 차이에 의한 내부 구성품이 손상되는 문제가 발생되지 않는다.In addition, since the present invention applies a heating process to continuously supplied water, the problem of damage to internal components due to differences in thermal expansion does not occur.
또한, 본 발명은 수위감지센서가 발열 장치에 일체로 구성되어 수위 감지의 정확성을 향상시키고, 오차에 의한 발열 장치의 손상을 방지할 수 있다.In addition, in the present invention, the water level sensor is integrated into the heating device, thereby improving the accuracy of water level detection and preventing damage to the heating device due to errors.
도 1은 종래의 기술에 따른 세탁기의 삶음 세탁 행정을 나타낸 블록도,
도 2는 본 실시예에 따른 드럼 세탁기의 주요 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 실시예에 따른 드럼 세탁기의 세탁 과정을 나타낸 순서도,
도 4는 본 실시예에 따른 드럼 세탁기의 발열 장치를 나타낸 사시도,
도 5는 도 4의 발열 장치를 저면에서 바라본 도면,
도 6은 도 4의 발열 장치의 내부 구조를 보인 도면,
도 7은 도 4의 발열 장치의 A-A 방향 단면을 보인 도면,
도 8은 도 4의 발열 장치가 물에 잠기는 상태를 보인 도면. 1 is a block diagram showing the boiling washing process of a washing machine according to the prior art;
2 is a diagram showing the main configuration of the drum washing machine according to this embodiment;
3 is a flowchart showing the washing process of the drum washing machine according to this embodiment;
Figure 4 is a perspective view showing the heating device of the drum washing machine according to this embodiment;
Figure 5 is a view of the heating device of Figure 4 viewed from the bottom;
Figure 6 is a diagram showing the internal structure of the heating device of Figure 4;
Figure 7 is a cross-sectional view in the AA direction of the heating device of Figure 4;
Figure 8 is a diagram showing a state in which the heating device of Figure 4 is submerged in water.
본 발명과 본 발명의 실시에 의해 달성되는 기술적 과제는 다음에서 설명하는 바람직한 실시예들에 의해 명확해질 것이다. 이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 살펴보기로 한다. The technical problems achieved by the present invention and its implementation will become clear by the preferred embodiments described below. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be examined in detail with reference to the attached drawings.
후술되는, 본 실시예의 차이는 상호 배타적이지 않은 사항으로 이해되어야 한다. 즉 본 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않으면서, 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은, 일 실시예에 관련하여 다른 실시예로 구현될 수 있으며, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 변경될 수 있음이 이해되어야 하며, 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이, 면적 및 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 본 실시예의 설명에 있어서, 상, 하, 전, 후, 제 1, 제 2, 일 측, 타 측 등과 같은 표현은 상대적인 위치나 방향, 순서를 나타내는 것으로, 기술적 의의가 사전적 의미에 구속되는 것은 아니라 할 것이다.It should be understood that the differences in this embodiment, described later, are not mutually exclusive. That is, without departing from the spirit and scope of the present invention, the specific shape, structure, and characteristics described may be implemented in other embodiments with respect to one embodiment, and the positions of individual components within each disclosed embodiment. Alternatively, it should be understood that the arrangement may be changed, and similar reference numbers in the drawings refer to the same or similar functions across various aspects, and the length, area, thickness, etc. may be exaggerated for convenience. In the description of this embodiment, expressions such as top, bottom, before, after, first, second, one side, the other side, etc. indicate relative positions, directions, and orders, and the technical meaning is not limited by the dictionary meaning. No, I will.
도 2는 본 실시예에 따른 드럼 세탁기의 주요 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 실시예에 따른 드럼 세탁기의 세탁 과정을 나타낸 순서도이다.Figure 2 is a diagram showing the main configuration of the drum washing machine according to this embodiment, and Figure 3 is a flow chart showing the washing process of the drum washing machine according to this embodiment.
먼저, 도 2를 참조하면, 본 실시예의 드럼 세탁기는 내부에 수용공간을 형성하는 캐비닛(10)과, 캐비닛(10) 내부에 설치되는 저수조(20, 또는 터브)와, 저수조(20) 내부에 회전가능하게 배치되는 세탁조(30, 또는 드럼)와, 저수조(20)와 세탁조(30) 사이에 설치되는 발열 장치(100, 히터)와, 세탁조(30)를 회전시키는 구동 모터(40)를 포함한다. 또한, 드럼 세탁기는 캐비닛(10) 상부에 급수구와 세제 공급구가 각각 마련되고, 하부에는 배수구가 마련되며, 세탁 과정을 제어하는 제어모듈(미도시)이 구비된다.First, referring to FIG. 2, the drum washing machine of this embodiment includes a
본 실시예의 드럼 세탁기는 저수조(20) 내부에 세탁수 즉, 물이 공급되면서 채워지고, 발열 장치(100)가 잠기는 정도의 물이 채워질 때 발열 장치(100)가 구동하여 물을 가열시키고, 물이 소정의 온도로 가열될 후 세탁기가 구동하여 세탁이 이루어진다. 상기와 같은 구성의 드럼 세탁기에 있어서, 캐비닛(10), 저수조(20), 세탁조(30) 및 구동 모터(40)는 공지의 구성이 적용될 수 있다.The drum washing machine of this embodiment is filled with washing water, that is, water is supplied to the inside of the
본 실시예의 드럼 세탁기에 있어서, 상기 발열 장치(100)는 저수조(20) 내부에 물이 채워지는 것을 감지하고, 제어모듈은 발열 장치(100)의 위치까지 물이 채워질 때부터 물을 가열시키도록 발열 장치(100)의 구동을 제어한다. 따라서, 본 실시예의 드럼 세탁기는 발열 장치(100)가 저수조(20)의 하부 공간에 설치되고, 발열 장치(100)가 잠기기 시작할 때부터 물의 가열이 시작되므로, 세탁에 필요한 전체 행정시간을 단축할 수 있다.In the drum washing machine of this embodiment, the
도 3을 참조하여, 본 실시예에 따른 드럼 세탁기의 세탁 과정을 살표보면, 세탁 행정이 시작되면 우선 저수조 내부로 물이 공급되어 저수조가 하부에서부터 채워진다(S11). 이때, 제어모듈은 물이 제 1 수위 즉, 발열 장치(100)가 잠기기 시작하는 수위까지 채워졌는지를 판단하고(S12), 그 결과에 따라 물이 제 1 수위까지 채워진 경우 발열 장치(100)를 구동하여 저수조 내의 물을 가열하기 시작한다(S13). 여기서, 제 1 수위에 대한 감지는 발열 장치(100) 내부에 구비되는 수위감지센서(도 4의 160 참조)를 통하여 이루어진다. Referring to FIG. 3, looking at the washing process of the drum washing machine according to this embodiment, when the washing cycle starts, water is first supplied into the water storage tank and the water storage tank is filled from the bottom (S11). At this time, the control module determines whether the water is filled to the first water level, that is, the water level at which the
그리고 제어모듈은 발열 장치(100)를 구동함과 동시에 설정된 수위까지 계속적으로 급수가 이루어지도록 제어한다. 이어서, 제어모듈은 물이 제 2 수위 즉, 세탁이 가능한 설정된 수위까지 채워졌는지를 판단하고(S14), 그 결과에 따라 물이 제 1 수위까지 채워진 경우 급수를 중단한다(S15). 이와 동시에 제어모듈은 물의 수온이 설정된 온도 즉, 삶음 세탁이 가능한 온도에 도달하는지를 감시하고(S16), 물의 수온이 설정된 온도에 도달한 경우 가열을 중단하도록 발열 장치(100)의 구동을 제어한다(S17). 이와 같이, 저수조(20) 하부에서 일정량의 물이 채워질 때 즉, 발열 장치(100)가 잠길 때부터 물을 가열하기 시작하므로, 세탁 행정이 이루어지는 전체 시간을 단축할 수 있는 효과가 있다.And the control module drives the
그리고 제어모듈은 구동 모터(40)를 제어하여 세탁이 이루어지도록 하고(S18), 소정의 시간동안 세탁이 진행된 후 배수를 진행하여 일련의 세탁 행정을 진행하게 된다(S19). 급수, 가열, 세탁 및 배수로 이루어지는 과정은 필요에 따라 수 회 반복한다. Then, the control module controls the
본 발명의 일 실시예에 따른 세탁 시간의 단축은 발열 장치(100)가 수위감지센서를 구비하는 구성에 의하여 가능하며, 본 실시예의 발열 장치(100)는 수위를 정확하게 감지하여 장치의 손상도 방지할 수 있도록 구성된다. 이하에서 발열 장치(100)에 대하여 상세히 살펴본다.Shortening of the washing time according to an embodiment of the present invention is possible by the
도 4는 본 실시예에 따른 드럼 세탁기의 발열 장치를 나타낸 사시도이고, 도 5는 도 4의 발열 장치를 저면에서 바라본 도면이며, 도 6은 도 4의 발열 장치의 내부 구조를 보인 도면이고, 도 7은 도 4의 발열 장치의 A-A 방향 단면을 보인 도면이며, 도 8은 도 4의 발열 장치가 물에 잠기는 상태를 보인 도면이다. FIG. 4 is a perspective view showing the heating device of the drum washing machine according to the present embodiment, FIG. 5 is a view of the heating device of FIG. 4 viewed from the bottom, FIG. 6 is a view showing the internal structure of the heating device of FIG. 4, and FIG. Figure 7 is a diagram showing a cross-section in the direction A-A of the heating device of Figure 4, and Figure 8 is a diagram showing the heating device of Figure 4 in a state in which it is submerged in water.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 실시예의 발열 장치(100)는 면상 발열체로 구성되는 것으로, 열을 발생하는 히팅 플레이트(110)와, 히팅 플레이트의 일 면(상면)에 형성되는 발열 전극층(120)과, 발열 전극층(120)과 중첩되지 않는 히팅 플레이트(110)의 상면에 형성되는 저항 전극층(130)과, 히팅 플레이트(110)를 수용하여 보호하는 하우징(140)과, 발열 장치(100)를 세탁기의 저수조(20)에 장착하는 브라켓(150)과, 하우징(140)에 장착되는 수위감지센서(160)를 포함한다. 또한, 발열 장치(100)는 히팅 플레이트(110)와 하우징(140) 사이에 개입되는 제 1 실링 부재(170)와, 하우징(140)과 브라켓(150) 사이에 개입되는 제 2 실링 부재(180)를 더 포함한다.Referring to FIGS. 4 to 6, the
상기 발열 장치(100)는 한 쌍의 제 1 리드 전극(121)을 통하여 전원이 공급될 때, 발열 전극층(120)을 따라 전류가 흐르면서 발열 전극층(120)에 고온의 열이 발생되고, 발생된 열은 히팅 플레이트(110)를 통하여 방출되면서 표면에 접촉되는 물을 가열하게 된다. When power is supplied to the
이를 위한 히팅 플레이트(110)는 절연성을 가지면서 열전도성이 우수한 소재로 구성된다. 또한, 히팅 플레이트(110)는 소정의 두께를 갖는 플레이트로서, 중앙 영역은 오목하게 벤딩되며, 오목한 표면(하면)은 접촉되는 물을 가열하는 가열면(111)을 형성한다. 일 예로, 히팅 플레이트(110)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, SUS 소재의 사각 플레이트로 이루어지면서 중앙 영역은 사각 형상으로 오목하게 함몰되는 벤딩 구조를 이루며, 벤딩에 의하여 형성되는 오목한 홈은 가열면(111)을 제공한다. The
한편, 발열 전극층(120)에서 고온의 열이 발생하는 경우 히팅 플레이트(110)는 전극층이 형성되는 중앙 영역과 전극층이 형성되지 않는 가장자리 영역에서 온도 편차가 크게 발생하고, 이러한 온도 편차에 의하여 플레이트가 휘어지거나 뒤틀리면서 형태가 변형될 수 있다. 이와 같은 온도 편차에 의한 히팅 플레이트(110)의 열 변형은 소재의 두께가 얇을수록 현저하게 나타나므로, 단순한 플레이트 구조의 히팅 플레이트(110)는 이러한 열 변형으로 인하여 두께를 얇게 하는데 한계가 있다. 따라서 히팅 플레이트(110)가 열 변형이 발생되지 않을 정도의 충분한 두께를 가지는 경우에는 플레이트 구조를 이룰 수 있으나, 이 경우 일정 이상의 두께를 가져야 하므로 발열 장치의 무게가 무거워지고, 재료비에 따른 제조 비용이 상승하는 불리한 점이 있다. Meanwhile, when high-temperature heat is generated in the
그러나 본 실시예와 같이 벤딩 가공을 적용하여 중앙 영역에 오목한 형상의 가열면(111)을 형성하는 경우 가열면(111)의 양 측면이 보강 리브로 기능하게 되므로, 히팅 플레이트(110)의 두께를 얇게 하면서도 열 변형을 방지하는 효과가 있다. 일 예로, 본 실시예의 히팅 플레이트(110)는 0.6mm 이하의 두께를 가질 수 있으며, 이러한 얇은 두께에서도 열에 의한 변형이 발생되지 않는다. However, when bending processing is applied as in the present embodiment to form a
또한, 본 실시예의 히팅 플레이트(110)는 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이, 오목한 형상의 가열면(111)은 경사면 구조를 이룬다. 즉, 오목한 홈에 의하여 형성되는 히팅 플레이트(110) 하부의 가열 공간(111a)은 일 측이 상대적으로 깊게 형성되고 타 측으로 갈수록 얕게 형성된다. In addition, as shown in FIGS. 5 and 7, the
발열 장치(100)는 저수조(20) 내부에서 물에 잠긴 상태에서 동작하고, 세탁이 완료된 후 오염된 물은 배출된다. 이때, 오목한 홈의 가열면(111)에 물이 잔류하지 않아야 하므로 오목한 가열면(111)이 하부를 향하도록 장착되는 것이 바람직하다. 따라서, 히팅 플레이트(110)의 표면(하면)은 상측으로 오목한 홈 형상의 가열면(111)을 형성하고, 그 하부에 가열 공간(111a)이 형성된다. 이때, 세탁기의 저수조(20)에 물이 채워질 때 오목한 가열 공간(111a)에는 에어 포켓(air pocket)이 형성될 수 있다. The
가열면(111)이 수면과 나란한 수평으로 형성되는 경우 가열면(111)의 전체 영역에 에어 포켓이 형성되고, 저수조(11)에 물이 채워지더라도 가열면(111)에 접촉되지 않게 되어 히팅 플레이트(110)는 과열되어 손상될 수 있다. 그러나 본 실시예와 같이 가열면(111)이 경사면 구조를 이루는 경우 에어 포켓은 가열 공간(111a)의 최상단부 일부 공간에만 형성되므로, 에어 포켓이 형성될 수 있는 공간을 최소로 하여 에어 포켓에 의한 히팅 플레이트(110)의 과열과 손상이 방지될 수 있다.When the
또한, 본 실시예의 히팅 플레이트(110)는 가장자리 단부가 일 측으로 벤딩 또는 컬링되도록 마감되어 보강 플랜지(112)를 형성한다. 이러한 보강 플랜지(112)도 히팅 플레이트(110)의 변형을 방지할 수 있다. 보강 플랜지(112)는 가열면(111)에 발열 전극층(120)을 형성하는 공정을 방해하지 않도록 가열면(111)보다 낮은 높이로 형성되는 것이 바람직하다. In addition, the
또한, 본 실시예의 히팅 플레이트(110)는 하우징(140)과 결합될 때 스크류와 같은 체결 수단이 이용될 수 있으나, 히팅 플레이트(110)와 하우징(140)의 자체 구조에 의하여 하우징(140)에 결합될 수 있다. 이를 위하여 히팅 플레이트(110)의 보강 플랜지(112)에는 다수의 체결 홀(113)이 더 형성되고, 하우징(140)에는 체결 홀(113)에 대응하는 위치에 후크 구조의 다수의 체결 돌기(141)가 형성된다.In addition, when the
발열 전극층(120)은 소정의 저항을 갖는 전도성의 발열 페이스트가 히팅 플레이트(110) 표면에 인쇄되어 형성될 수 있으며, 도시된 바와 같이 가열면(111) 반대측의 히팅 플레이트(110) 표면(상면)에 형성된다. 발열 전극층(120)은 소정의 폭과 길이를 갖는 띠 형상을 이룰 수 있으며, 양 단부는 제 1 리드 전극(122)이 접촉되는 한 쌍의 제 1 전극 패드(121)를 제공한다. The
제 1 리드 전극(122)은 발열 전극층(120)에 전원을 공급하는 구성으로, 한 쌍의 전도성 금속선이 이용될 수 있다. 제 1 리드 전극(122)의 일 측 단부는 제 1 전극 패드(121)에 연결되고, 타 측 단부는 브라켓(150)을 관통하여 외부로 노출되면서 제 1 리드 단자(123)를 형성한다. The first
저항 전극층(130)은 소정의 저항을 갖는 전도성의 발열 페이스트가 발열 전극층(120)이 형성되지 않은 영역의 히팅 플레이트(110) 표면에 인쇄되어 형성된다. 저항 전극층(130)은 소정의 폭과 길이를 갖는 띠 형상을 이룰 수 있으며, 양 단부는 제 2 리드 전극(132)이 접촉되는 한 쌍의 제 2 전극 패드(131)를 제공한다. The
저항 전극층(130)은 온도에 따른 발열 전극층(120)의 저항을 측정하여 가열된 수온의 온도를 예측할 수 있도록 한다. 일반적으로 온도에 따라 저항도 달라지므로, 저항 전극층(130)을 통하여 히팅 플레이트(110)의 온도에 따라 변하게 되는 발열 전극층(120)의 저항을 측정하여 물을 가열하는 히팅 플레이트(110)가 소정의 일정한 온도로 가열될 수 있도록 발열 전극층(120)에 공급되는 전력을 제어한다. 이를 위한 저항 전극층(130)은 발열 전극층(120)과 동일한 소재의 전도성 페이스트가 인쇄되어 형성될 수 있다. 또한, 저항 전극층(130)은 제 2 리드 전극(132)을 통하여 외부의 저항 측정모듈과 연결된다.The
한편, 저항 전극층(130)은 발열 전극층(120)의 저항을 측정하여 물의 온도를 예측하는 용도로 사용할 수 있지만, 히팅 플레이트(110)를 가열하는 또 하나의 발열 전극층으로 기능할 수도 있다. 즉, 발열 장치(100)는 필요에 따라 히팅 플레이트(110)가 국소 부위에서 열을 가하기 위한 목적으로 사용될 수도 있다. 이 경우 저항 전극층(130)은 발열 전극층(120)과 동일한 소재의 전도성 페이스트로 구성되면서 상대적으로 좁은 면적으로 형성되므로, 저항 전극층(130)에 전원을 인가하여 히팅 플레이트(110)를 국소 부위에 대하여 발열시킬 수 있다. 따라서, 저항 전극층(130)은 제 2 리드 전극(132)을 통하여 외부의 저항 측정모듈 또는 전원 공급모듈과 선택적으로 연결되도록 구성될 수 있다.Meanwhile, the
제 2 리드 전극(132)은 저항 전극층(130)에 전원을 공급하는 구성으로, 한 쌍의 전도성 금속선이 이용될 수 있으며, 일 측 단부는 제 2 전극 패드(131)에 접촉되면서 타 측 단부는 브라켓(150)을 관통하여 외부로 노출되어 제 2 리드 단자(133)를 형성한다.The second
하우징(140)은 히팅 플레이트(110), 제 1 리드 전극(122) 및 제 2 리드 전극(132)을 수용하여 이들을 외부로부터 절연하고 보호하는 구성으로, 고내열성을 갖는 비전도성 소재로 구성된다. 하우징(140)은 내부에 히팅 플레이트(110)가 수용될 수 있는 충분한 공간을 형성하며, 하부에는 히팅 플레이트(110)의 가열면(111)을 노출시키면서 히팅 플레이트(110)를 수용한다. The
또한, 하우징(140)은 도 4 및 도 7에 도시된 바와 같이, 상면 가장자리를 따라 오목 한 홈 형상의 수로(142)를 형성한다. 수로(142)는 외측 단부의 차단벽(143)을 통하여 외부와 단절되며, 하우징(140) 전방의 관통 홀(144)을 통하여 외부와 연결된다. 따라서 발열 장치(100)가 세탁기에 장착된 상태에서 저수조(20)에 물이 채워질 때 관통 홀(144)을 통하여 수로(142)에 물이 채워지고, 세탁 종료 후 배수시 수로(142)에 채워진 물은 다시 관통 홀(144)을 통하여 배수된다. 수로(142)에는 수위감지센서(160)가 설치되어 저수조(20)에 채워지는 물의 수위를 감지하게 된다. In addition, the
또한, 하우징(140)은 상면이 오목한 곡면 형상을 이루면서 세탁기의 세탁조(3)가 회피되는 회피 홈(145)이 형성될 수 있다. 회피 홈(145)은 세탁조(3)의 원주면에 대응하는 방향의 곡면으로 형성되고, 세탁조(3)의 원주면에 대응하는 곡률을 갖는 것이 바람직하다. Additionally, the
브라켓(150)은 제 1, 2 리드 전극(122,133) 및 수위감지센서(160)의 단부가 노출되는 하우징(140)의 측부 개구부를 밀폐하도록 하우징(140)에 결합되면서 제 1, 2 리드 전극(122,133) 및 수위감지센서(160)를 고정하고, 발열 장치(100)가 저수조(20)에 장착될 수 있도록 한다.The
수위감지센서(160)는 저수조에 채워지는 물의 수위를 감지하여 발열 장치가 구동될 수 있도록 하는 구성이다. 즉, 수위감지센서(160)에서 물이 감지되는 경우 발열 장치(100)가 구동할 수 있는 상태 즉, 발열 장치(100)가 잠기는 수위까지 물이 채워진 것이므로, 저수조(20)에 물이 채워지는 과정 즉, 급수가 진행 중에 발열 장치(100)가 구동할 수 있다. 따라서 저수조 내부에 세탁이 가능한 양의 물이 완전히 채워지기 전에 미리 발열 장치(100)가 구동되어 물을 가열하게 되므로, 세탁 가능한 온도까지 물을 가열시키는 시간을 단축할 수 있다. 이를 위한 수위감지센서(160)는 일 단이 수로 내부로 연장되고 타 단이 브라켓(150) 외부로 노출되는 한 쌍의 전극 봉으로 구성될 수 있으며, 수위를 감지할 수 있는 수단이라면 다양한 종류의 센서로 구성될 수 있다.The
또한, 수위감지센서(160)는 차단벽(143)에 의하여 외부로부터 보호되는 수로(142) 내에 설치된다. 일반적으로 저수조(20)에 물이 채워지는 과정에서 파동(물결)이 심하게 발생하고, 파동에 의하여 수위 감지의 정확성이 크게 저하될 수 있다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 수로(142)가 차단벽(143)에 의하여 보호되는 경우 수로(142) 외부에 채워지는 물에는 파동(W)이 심하게 발생되지만, 수로(142) 내부로 유입되는 물은 파동이 발생되지 않고 수위가 일정한 상태로 상승하므로 수위 감지의 정확성을 향상시킬 수 있다.In addition, the
제 1 실링 부재(170)는 히팅 플레이트(110)와 하우징(140) 사이에 개입되어 히팅 플레이트(110) 하우징(140) 사이를 밀봉한다. 제 2 실링 부재(180)는 하우징(140)과 브라켓(150) 사이에 개입되어 이들 사이를 밀봉함과 동시에 브라켓(150)이 저수조(20)에 결합될 때 하우징(140)과 저수조(20) 사이를 밀봉하여 저수조(20)에 채워지는 물의 누수를 방지한다. 제 1, 2 실링 부재(160,170)는 고내열성과 탄성을 갖는 실리콘 소재로 구성될 수 있다.The
상기와 같은 구성의 발열 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 하우징(140)이 저수조(20) 내부에 위치하도록 체결되고, 저수조(20) 내부에서 잠기기 시작하면서 발열 장치(100)가 구동되어 물을 가열하게 된다. 따라서, 급수가 진행되는 동안에도 물을 가열하여 시간을 단축할 수 있다.As shown in FIG. 2, the
한편, 세탁 행정 시간을 단축시키기 위한 다른 실시예의 드럼 세탁기는 수위감지센서가 발열 장치와는 별도로 구성되어 발열 장치가 설치된 동일한 높이의 특정 위치에 설치될 수 있다. 또 다른 실시예의 드럼 세탁기는 제어모듈에 발열 장치가 장착되는 위치 정보가 미리 입력되고, 급수가 시작되어 상기 위치 정보에 근거하여 소정의 시간이 경과된 후 발열 장치가 구동하도록 설정될 수 있다. 이 경우 모두 산포에 의한 발열 장치의 오동작을 방지할 수 있도록 수위감지센서가 설치되는 위치나 발열 장치의 구동 시간이 적절히 선택되어야 할 것이다.Meanwhile, in another embodiment of the drum washing machine to shorten the washing cycle time, the water level sensor is configured separately from the heating device and can be installed at a specific location at the same height as the heating device. In another embodiment of the drum washing machine, location information where the heating device is mounted is inputted in advance to the control module, water supply starts, and the heating device can be set to operate after a predetermined time has elapsed based on the location information. In both cases, the location where the water level sensor is installed and the operating time of the heating device must be appropriately selected to prevent malfunction of the heating device due to dispersion.
또한, 본 실시예의 드럼 세탁기는 발열 장치가 구동과 동시 또는 발열 장치가 구동되기 직전에 구동 모터가 구동되도록 구성된다. 발열 장치(100)는 고온의 열을 순간적으로 방출하여 냉수를 가열시키는데, 이때, 발열 장치(100)와 냉수이 온도 차이에 의하여 가열 소음이 발생할 수 있다. 이와 같은 가열 소음는 세탁기의 오동작이나 손상을 초래하지는 않지만, 사용자는 가열 소음에 의하여 세탁기가 오동작하거나 손상된 것으로 오인 또는 혼동할 수 있다.In addition, the drum washing machine of this embodiment is configured so that the driving motor is driven simultaneously with the heating device or immediately before the heating device is driven. The
이를 방지하기 위하여 제어모듈은 발열 장치(100)의 구동을 제어할 때, 구동 모터(40)를 동시에 구동하거나 적어도 발열 장치(100)를 구동하기 전에 구동 모터(40)를 먼저 구동하도록 발열 장치(100)와 구동 모터(40)를 제어한다. 따라서, 구동 모터(40)의 구동으로 세탁조(30)가 본 세탁에 앞서 예비적으로 회전할 때 물소리 등과 같은 세탁 소음이 가열 소음을 흡수함으로써, 가열 소음에 의한 사용자의 오인이나 혼동을 방지할 수 있다. To prevent this, when controlling the operation of the
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 예시적인 실시예가 도시되어 설명되었지만, 다양한 변형과 다른 실시예가 본 분야의 숙련된 기술자들에 의해 행해질 수 있을 것이다. 이러한 변형과 다른 실시예들은 첨부된 청구범위에 모두 고려되고 포함되어 본 발명의 진정한 취지 및 범위를 벗어나지 않는다 할 것이다. Although exemplary embodiments of the present invention have been shown and described as described above, various modifications and other embodiments will occur to those skilled in the art. These modifications and other embodiments are to be considered and included in the appended claims without departing from the true spirit and scope of the present invention.
10 : 케이스 20 : 저수조
30 : 세탁조 40 : 구동 모터
100 : 발열 장치
110 : 히팅 플레이트 111 : 가열면
112 : 보강 리브 113 : 체결 홀
120 : 발열 전극층 121 : 제 1 전극 패드
122 : 제 1 리드 전극 123 : 제 1 리드 단자
130 : 발열 전극층 131 : 제 2 전극 패드
132 : 제 2 리드 전극 133 : 제 2 리드 단자
140 : 하우징 141 : 체결 돌기
142 : 수로 143 : 차단벽
144 : 관통 홀 145 : 회피 홈
150 : 브라켓 160 : 수위감지센서
170 : 제 1 실링 부재 180 : 제 2 실링 부재10: Case 20: Water tank
30: Washing tub 40: Drive motor
100: heating device
110: Heating plate 111: Heating surface
112: reinforcing rib 113: fastening hole
120: heating electrode layer 121: first electrode pad
122: first lead electrode 123: first lead terminal
130: heating electrode layer 131: second electrode pad
132: second lead electrode 133: second lead terminal
140: Housing 141: Fastening protrusion
142: waterway 143: barrier
144: through hole 145: avoidance groove
150: Bracket 160: Water level sensor
170: first sealing member 180: second sealing member
Claims (6)
내부에 수용공간을 형성하는 캐비닛과, 상기 캐비닛 내부에 설치되는 저수조와, 상기 저수조 내부에 회전가능하게 배치되는 세탁조와, 상기 세탁조를 회전시키는 구동 모터와, 상기 저수조의 하측 공간에서 상기 저수조와 상기 세탁조 사이에 설치되는 발열 장치와, 급수, 가열, 세탁 및 배수로 이루어지는 세탁 과정을 제어하는 제어모듈을 포함하고,
상기 발열 장치는,
소정의 두께를 갖는 플레이트로서 외부 표면에 가열면을 형성하는 히팅 플레이트;
일 측으로 전극 패드를 제공하면서 상기 히팅 플레이트의 상기 가열면 반대면의 내부 표면에서 형성되는 발열 전극층;
일 측 단부가 상기 전극 패드에 연결되어 상기 발열 전극층에 전원을 공급하는 리드 전극;
상기 가열면이 노출되도록 상기 히팅 플레이트와 상기 리드 전극의 일부를 수용하여 보호하고, 가장자리를 따라 수로를 형성하되 상기 수로는 외측 단부에 관통 홀을 갖는 차단벽이 형성되어 외부 영역과 단절되도록 구성되는 하우징;
상기 하우징의 수로에 설치되어 상기 수로에 유입되는 물을 감지하는 수위감지센서; 및,
상기 하우징의 측부에 결합되면서 상기 리드 전극과 상기 수위감지센서의 타측 단부를 외부로 노출시키면서 고정하는 브라켓;을 포함하며,
상기 제어모듈은, 상기 발열 장치가 잠기는 것을 감지하여 급수되는 물을 가열하도록 상기 발열 장치의 구동을 제어하는, 세탁 행정 시간 단축 프로세스를 구비하는 세탁기.In a washing machine in which the washing process is performed by heating the water supplied to the interior,
A cabinet forming a receiving space therein, a water tank installed inside the cabinet, a washing tank rotatably disposed inside the water tank, a drive motor for rotating the washing tank, and the water tank and the water tank in a space below the water tank. It includes a heating device installed between the washing tubs and a control module that controls the washing process consisting of water supply, heating, washing, and drainage,
The heating device is,
A heating plate having a predetermined thickness and forming a heating surface on the outer surface;
a heating electrode layer formed on an inner surface of the heating plate opposite the heating surface while providing an electrode pad on one side;
a lead electrode whose one end is connected to the electrode pad to supply power to the heating electrode layer;
A part of the heating plate and the lead electrode is received and protected so that the heating surface is exposed, and a water channel is formed along the edge, wherein the water channel is cut off from the external area by forming a blocking wall with a through hole at an outer end. housing;
A water level sensor installed in the waterway of the housing to detect water flowing into the waterway; and,
It includes a bracket that is coupled to the side of the housing and fixes the lead electrode and the other end of the water level sensor while exposing it to the outside,
The control module detects that the heating device is submerged and controls the operation of the heating device to heat supplied water.
상기 발열 장치의 구동에 늦지 않도록 상기 구동 모터의 구동을 제어하여, 상기 발열 장치에 의한 가열 소음이 상기 구동 모터에 의한 세탁 소음에 흡수되도록 상기 발열 장치와 상기 구동 모터를 제어하는, 세탁 행정 시간 단축 프로세스를 구비하는 세탁기.
The method of claim 1, wherein the control module:
Reducing the washing cycle time by controlling the driving of the driving motor so as not to delay the driving of the heating device, and controlling the heating device and the driving motor so that the heating noise generated by the heating device is absorbed into the washing noise generated by the driving motor. A washing machine equipped with a process.
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